1、第五節(jié)奧斯特實驗的啟示知識脈絡奧斯特實驗學習目標1. 了解奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應的歷程.2. 會判斷安培力的方向.（重點、難點）3. 知道影響安培力大小的因素.（難點）自主預習探新知知識梳理、奧斯特的發(fā)現(xiàn)1820年丹麥科學家奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，說明電流能夠產(chǎn)生磁場.它使人們第一次認識到電和磁之J、可確實存在某種聯(lián)系.二、安培力的大小1. 安培力的定義：磁場對通電導體的作用力稱為安培力.實驗表明，如圖1-5-1所示，通電導體所受的安培力的大小與磁感應強安、電流大小以及磁場中垂直于磁場方向的導體長度有關.磁場越強，導體中電流強度越大，通電導體在磁場中垂直丁磁場方向的長度越長，通電導體所

2、受的安培力就越大.圖1-5-1三、安培力的方向安培力的方向：用左手定則來判斷、伸開左手,使拇指與四指在同一平面內并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向電流的方向，這時拇指所指的就是通電導體所受安培力的方向.基礎自測1. 思考判斷(V)（1）奧斯特的發(fā)現(xiàn)“打開了黑暗領域的大門”.(2) 電流的磁效應揭小了電和磁的聯(lián)系.(V)(3) 安培力的大小只跟磁感應強度、電流大小和導體長度有關.(X)(4) 當電流與磁場平行時，電流不受安培力.(V)當通電直導線垂直于磁感應強度的方向時，安培力的方向和磁感應強度方向相同.(X)(5) 已知磁場方向和電流方向，判定安培力的方向用左手；若已知磁場方向和安

3、培力的方向，判定電流的方向用右手.(x)(6) 只要電流的方向不與磁場平行，電流就會受到安培力.(/)提示(3)安培力的大小與磁場中垂直于磁場方向的導體長度有關.(5) 安培力方向垂直于磁場方向.(6) 已知磁場方向和安培力方向，判定電流方向用左手.2. 關于磁場和磁感線，下歹0說法正確的是()A. 磁鐵是磁場的唯一來源B. 磁感線是從磁體的北極出發(fā)到南極終止C. 自由轉動的小磁針放在通電螺線管內部，其N極指向通電螺線管磁場的北極D. 兩磁感線空隙處不存在磁場C由電流的磁效應可知電流也能產(chǎn)生磁場，A錯誤；由磁感線的特性可知B、D錯誤；由通電螺線管磁場的分布可知C正確.3. 下列關于磁感應強度大

4、小的說法中正確的是()A. 通電導線受安培力大的地方磁感應強度一定大B. 磁感線的指向就是磁感應強度減小的方向C. 放在勻強磁場中各處的通電導線，受力大小和方向處處相同D. 磁感應強度的大小和方向跟放在磁場中的通電導線受力的大小和方向無關D磁場中某點的磁感應強度方向和大小由磁場本身決定，磁感應強度的大小可由磁感線的疏密來反映，安培力的大小不僅與B、I、l有關，還與導體的放法有關.如圖1-5-2所示，其中A、B圖已知電流和其所受磁場力的方向，試判斷圖中的磁場方向.C、D圖已知磁場和它對電流作用力的方向，試判斷圖中的電流方向（我們用“X”表示方向垂直紙面向里，用“'表示方向垂直紙面向外）【

5、導學號:71082024】圖1-5-2解析根據(jù)左手定則，導線在磁場中受力的方向既要與磁感線垂直，還要與導線中的電流方向垂直，即垂直丁磁感線與電流所決定的平面.答案A圖磁場方向垂直紙面向外；B圖磁場方向在紙面內垂直F斜向下；C、D圖電流方向均垂直丁紙面向里.合作探究玫重難愕削安培定則的應用直線電流的磁場安培定則：用右手握住通電直導線，使伸直拇指的方向與電流的方:虧三.向一致，則四指彎曲的方向就是電流周圍磁感線的環(huán)繞方向，如圖1-5-3取耘當上扣一擔一所小.圖1-5-31. 環(huán)形電流的磁場安培定則：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形載流導線中心軸線上磁感線的方向，如

6、圖1-5-4所示.圖1-5-42. 通電螺線管的磁場安培定則：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指的方向跟電流的方向一致，則拇指所指的方向就是螺線管內部的磁感線的方向.也就是說，拇指指向通電螺線管的北極.如圖1-5-5所示.圖1-5-5例（多選）如圖1-5-6所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，此時小磁針的S極向紙內偏轉，這一束帶電粒子可能是（）圖1-5-6A. 向右飛行的正離子束B. 向左飛行的正離子束C. 向右飛行的電子束D. 向左飛行的電子束思路點撥：粒子可能帶正電，也可能帶負電.小磁針的S極向紙內偏轉，說明該處磁場方向向外.BC小磁針的S極向紙內偏轉，說明此處磁場向外，根據(jù)安培定則

7、可知電流方向從b向a,選項B、C正確.運動的帶電粒子的電性、粒子運動方向、磁場方向可以相互判斷，只要知道其中任兩個量，利用安培定則，可以判斷第三個量.針對訓練1.如圖1-5-7所示，一枚小磁針放在半圓形導線環(huán)的環(huán)心。處，當導線中通以如圖所示方向的電流時，小磁針將如何偏轉（）圖1-5-7A. 沿順時針方向轉動B. 沿逆時針方向轉動C. N極轉向紙內，S極轉向紙外D. N極轉向紙外,S極轉向紙內C由安培定則知，環(huán)形電流內部磁場方向垂直紙面向里，故N極轉向紙里，C選項正確.匿點界安培力的大小1.安培力的決定因素有兩個：一個是放入磁場中的一段導體的IL的乘積，另一個是磁場本身，即磁場的磁感應強度B.通

8、過實驗歸納得出，電流方向跟磁場垂直時，電流受到的安培力最大，為F=BIL,平行放置時安培力為0.一般情況下，電流受到的安培力介丁零和最大值之間.所以F=BIL只適用丁電流與磁場方向垂直的情況.把長0.10m的直導線全部放入勻強磁場中，保持導線和磁場方向垂直.已知磁場的磁感應強度的大小為5.0X103T,當導線中通過的電流為3.0A時，該直導線受到的安培力的大小是（）3B.2.5X103N3D.1.5X103N一一33.0X103N3C.2.0X103N思路點撥：導體與磁場垂直，直接利用公式F=BIL計算.D導線受到的安培力的大小F=BIL=5.0X10-3X3.0X0.10N=1.5X10-3

9、N.（1J±B,此時安培力最大，F(xiàn)=BIL.（2J/B,此時安培力最小，F(xiàn)=0.針對訓練（多選）質量為M的金屆閉合矩形線框abcd,用細軟的絕緣絲線懸掛起來，矩形線框abcd的下半部分處丁方向垂直紙面向里的勻強磁場中，線框中通有方向為abcda的電流，如圖1-5-8所示.此時懸線上有拉力.為了使拉力等丁零，可（）圖1-5-8A. 適當增大磁感應強度B. 使磁場反向C. 適當增大電流強度D. 使電流反向AC由左手定則知，導線bc受向上的安培力F,對線框受力分析知，懸線拉力T=MgF,要使拉力T等丁零，應增大導線bc受到的安培力F.因安培力的大小隨磁感應強度的大小、電流的大小與導體長度的

10、增大而增大，故A、C正確，若使磁場反向或使電流反向，則bc受的磁場力向下，拉力不可能為零，故B、D均錯.窗點司安培力的方向4#1.由左手定則可判定F±I,F±B,但B與I不一定垂直，即安培安培力的方向既跟磁感應強度的方向垂直，乂跟電流方向垂直.個方向之間的關系可以用左手定則來判定.力的方向總是垂直丁磁場方向和電流方向所決定的平面.在判斷時，首先確定磁場與電流所決定的平面，從而判斷出安培力的方向.2. 若已知B、I方向，安培力的方向唯一確定；但若已知B(或I)與安培力的方向，I(或B)的方向不唯一.向總是與磁場的方向垂直，而電場力的方向與電場的方向平行.卜例注意區(qū)別安培力的方

11、向和電場力的方向與場的方向的關系.安培力的方如圖1-5-9所示，兩根等長的絕緣細線懸:掛一水平金屆細桿MN,處在與其垂直的水平勻強磁場中.金屆細桿的長度為1m,質量為8.9X103kg.當金屆細桿中通以0.89A的電流時，兩絕緣細線上的拉力均恰好為零.忽略與金屆細桿連接細導線的影響.求：【導學號:71082025圖1-5-9(1) 金屆細桿所受安培力的方向;(2) 金屆細桿中電流的方向；(3) 勻強磁場的磁感應強度大小.解析(1)安培力方向豎直向上.(2) 電流方向從N流向M或向左.(3) 依據(jù)F=BILF=mg得到B=罪=0.1T.答案(1)豎直向上(2)從N到M(3)0.1T(1床培力的方

12、向既與磁場方向垂直，乂與電流方向垂直，即安培力的方向總是垂直丁磁場和電流所決定的平面.（2仗培力的方向、磁場方向、電流方向這三個量，已知其中任意兩個，能求第三個.針對訓練如圖1-5-10所示，一通電直導線與勻強磁場方向垂直，導線所受安培力的方向是（）圖1-5-10A. 向上B. 向下C. 垂直紙面向里D. 垂直紙面向外C由左手定則知，選項C正確.當堂達標固雙基如圖1-5-11所示，關丁奧斯特實驗的意義，下列說法中正確的是（）圖1-5-11A. 發(fā)現(xiàn)電流的熱效應，從而揭示電流做功的本質B. 指出磁場對電流的作用力，為后人進而發(fā)明電動機奠定基礎C. 發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，為后人進而發(fā)明發(fā)電機奠定基礎D. 發(fā)現(xiàn)通電導體周圍存在磁場，從而把磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象聯(lián)系起來D奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)通電導體周圍存在磁場，從而把磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象聯(lián)系起來.關丁通電直導線所受安培力F,磁感應強度B和電流I三者方向之間的關系.下歹0說法正確的是（）A. F、B、I三者必定均保持垂直B. F必定垂直丁B、I,但B不一定垂直丁IC. B必定垂直丁F、I,但F不一定垂直丁ID. I必